肿瘤在形成转移时自带支持细胞
转移的过程要求癌细胞从原发肿瘤转移到适宜生长的环境中。马萨诸塞州总医院(MGH)癌症中心的研究人员的一项新研究发现,循环肿瘤细胞通过从原始位置带来支持肿瘤生长的非癌细胞来准备这种环境。该报告已于PNAS早期的版本。
“一段时间以来,人们已经知道它不会癌变基质细胞-为组织和器官提供支持结构-有助于原发肿瘤的生长,为肿瘤生长提供了‘土壤’,”MGH放射肿瘤科斯蒂尔肿瘤生物学实验室的Dan Duda博士说,他是该报告的主要作者。“我们的研究表明,这种原始土壤也有助于肿瘤种子在‘外国’土壤中的初始生长。这些非癌细胞的新作用既是概念上的进步,也为治疗或预防转移性疾病提供了潜在的新靶点。”
MGH团队成员和其他人先前的几项研究发现,癌症患者的血液和淋巴管中含有肿瘤细胞和基质细胞的团块,并表明,如果将这些“旅客”基质细胞植入新的部位,它们将与肿瘤细胞一起增殖。目前的研究旨在确定原发肿瘤是否释放包含肿瘤和基质细胞的片段,这些基质细胞是否存活并促进转移,以及基质细胞的耗尽是否会干扰转移性生长。
在小鼠身上进行的几项实验证实,植入的肿瘤既会脱落单个肿瘤细胞,也会脱落含有肿瘤细胞和基质细胞的肿瘤细胞团块,并且伴有基质细胞的肿瘤细胞更有可能存活。不仅原始肿瘤的基质细胞在肿瘤的部位增殖转移研究发现,同时含有肿瘤细胞和基质细胞的转移性结节比仅含有肿瘤细胞的转移性结节更有可能存活和生长。使用已知高度转移的肿瘤细胞系进行的实验发现,原发肿瘤切除后发生的肺转移仍然含有来自原发部位的基质细胞,减少肺转移中基质细胞的数量会减慢速度肿瘤的生长提高了动物的存活率。
为了研究基质细胞是否在人类转移性肿瘤中发挥类似的作用,研究人员检查了来自几种不同类型癌症患者的脑瘤样本,以寻找成纤维细胞的存在——正常情况下脑组织中不存在的基质细胞。在脑转移灶中经常发现成纤维细胞,这意味着基质细胞也随之转移癌症细胞来自原发肿瘤,但不是在原发脑肿瘤或正常脑组织中。
“我们在实验中使用了成纤维细胞,因为它们经常在转移性结节中被发现,但我们预计其他类型的客细胞——包括免疫细胞和血管和其他体腔中的内皮细胞——也将在支持转移中发挥重要作用,”斯蒂尔实验室的共同通讯作者Dai Fukumura博士说。MGH和其他机构的癌症研究人员专注于检测和分析循环肿瘤细胞我们的研究结果表明,描述这些非癌变的客细胞也应该是一个优先考虑的问题。”
Steele实验室主任、该研究的资深作者Rakesh Jain博士补充道PNAS早期版报告,“预防转移在临床上是困难的,因为这些支持性非肿瘤细胞在转移性疾病可以检测到之前很久就到达继发部位。在原发肿瘤被切除时,应用阻断成纤维细胞或其他基质细胞参与转移性病变的治疗方法,有助于防止局部肿瘤的扩散。”